随着海洋资源的不断开发,对海洋环境的监测显得尤为关键,海浪是海洋环境观测的核心目标之一。近年来,各式各样的海浪观测手段和技术被研发应用,其中,波浪测量浮标具有观测直接、测量准确、全天候等特点,在各种海浪观测方法中占据主要地位。传统的波浪测量浮标存在体积较大、运输投放过程复杂等缺点,需要借助船舶将浮标运送至目标海域,在运输投放过程中需要耗费较多的人力,如果遇到恶劣的海况或研究海洋极端环境,将大大增加工作人员作业的危险性。因此,为了改变浮标运输投放的方式,减少科研人员出海的频率,降低海上作业的风险,探索设计一种新型波浪测量浮标。本文的研究以波浪浮标的外形与功能为对象,设计一种可以被无人机搭载的无降落伞空投波浪测量浮标。通过对不同形状浮标在海浪激励下的理论建模分析,建立不同形状和尺寸条件下浮标横摇的计算模型,确定浮标圆柱体外形和尺度。同时,设计浮标的测波电路,主要为数据收集和传输功能,设计浮标主体结构和减速板结构,通过对减速板不同开合状态下空气阻力系数的计算分析,模拟浮标下落过程的运动状态,并计算浮标关键结构的强度和入水速度。另外,采用频域衰减积分算法,提出空投波浪测量浮标的波浪测量算法。在理论分析、结构设计和算法研究的基础上,对波浪浮标进行了多功能水槽模拟试验和海上试验,对浮标的运动状态和工作性能进行了验证。试验结果表明,浮标海上工作稳定,波浪测量的准确度符合海浪测量标准。本文系统的设计了一种新型空投波浪测量浮标,为其他类型的波浪浮标的研发提供理论和技术支持。